探讨沥青路面裂缝的成因及防治措施

摘要：在路基施工中，产生沥青路面裂缝的原因非常多，因此，在公路工程路基施工过程中应严格按照施工规范进行施工，确保每个分项分部工程的质量，周密制订施工方案，综合考虑气候等各种因素采取有效保证措施。本文结合某高速公路沥青路面的成功经验，分析引起沥青路面产生裂缝的施工原因，以便尽量减少因施工质量原因引起的沥青路面裂缝问题。

关键词：沥青 路面 裂缝 成因 防治

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

正文：

1沥青路面裂缝种类

沥青路面裂纹按照裂纹形状分横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝（龟裂）和不规则裂缝。

横向裂纹的损坏特征是与道路中线近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。

横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成，最初多出现于路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣，或由于车辆严重超载，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而出现裂缝；非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，具有沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种情况。

纵向裂缝的损坏特征是与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。路基、基层沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长；因施工搭接引起的纵缝，其形态特征是长且直；而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘，是由路基湿软造成。裂缝形式有两种，一种为纵向直线形，裂缝两端未延伸到路堤边缘；另一种为纵向弧形，裂缝两端延伸到路堤边缘，这种裂缝可能会引起路堤滑动，危险性更大。

网状裂缝（龟裂）的损坏特征是相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块，块的尺寸小于50 cm×50 cm。网状裂缝（龟裂）是行车荷载重复作用而引起的疲劳裂缝，其最初形态是一条或几条平行的纵缝，随着荷载重复作用次数的增加，平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝，形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝型式。

不规则裂缝的损坏特征是路面裂缝呈不规则形状，块最长的边长小于100 cm，规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。

2施工质量对裂缝出现的影响

2.1路基施工质量

路基施工时天气干燥，局部路堤填料粘土土块粉碎不足，致使路基压实不均匀。暗埋式构造物处因构造物长度限制，使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够。有些加减速车道与行车道衔接段不同步施工。这些都会导致路基沉降不均匀，从而引起纵向裂缝。在一些软土路基上施工，虽作了清淤处理，但处理不彻底或回填材料的压实控制得不好，同样会因不均匀沉降造成沥青路面纵向开裂。

有些纵向裂缝路段即使不是软弱地基，但土体天然含水量较高，在设计时未发现或未作特别处理，施工时也未作等载或超载预压，高填土后地基会出现不均匀沉降，也会造成路面纵向开裂。在软基分布比较广泛及构造物众多的水网地区的高速公路上，在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处，由于差异沉降会导致基层开裂。这种开裂会反射到沥青面层形成横向裂缝，这种横向裂缝类似于基层反射裂缝，但一般为路面横向全幅贯通。

2.2路基基层施工质量

目前，我国高速公路广泛采用二灰或二灰稳定土等作为底基层，二灰碎石作为半刚性沥青路面基层。由于二灰碎石半刚性基层的整体强度与材料、拌和、摊铺、养生等多种因素密切相关，任何一个环节出问题均可影响板体结构，导致半刚性基层局部强度不足而引起沥青面层开裂，雨水从裂缝浸入，并渗入到基层表面，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆，基层表面被逐步淘空，使沥青路面面层产生网（龟）裂、沉陷，并进而形成坑槽。因此在基层施工中，为保证基层的压实度，对于基层设计较厚（＞20 cm）时必须分层施工，保证各结构层的压实度。

在上下基层分层的情况下，下基层的弯拉应力应变均有不同程度下降，而上基层弯拉应力应变有较大增幅。上下基层的弯拉应力应变在数值上相差一个数量级，从而导致上基层因应力、应变过大而破坏。因此要尽可能避免出现层间结合薄弱环节，确保面层接缝处理优良，从而尽可能减少网（龟）裂的发生。

2.3路面施工质量沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形。当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。

由于大多数高速公路上面层采用进口优质沥青或改性沥青，沥青混合料的自身低温抗裂性能较好，故此种横向裂缝在沥青路面早期相对较少。半刚性基层较之级配碎石、沥青稳定碎石等柔性基层热容量小，与沥青表面层的附着粘结性能差，尤其是本身收缩的附加影响，使面层的横向裂缝较多。还有我国高速公路分期修建，施工较快，有相当部分的半刚性基层养生不足，修筑后不久便开裂，这些裂缝在载荷和温度作用下，由下层逐渐反射到表面。

在基层成型过程中，因基层材料失水收缩而形成较有规律的横向裂缝；另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时，就使沥青面层底部拉裂，造成下层位移，并随着温度、湿度的循环变化及行车荷载的反复作用导致沥青面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表，从而形成沥青路面横向裂缝。从现场取样看，面层裂缝与基层裂缝上下贯通，且下宽上窄。另外沥青面层分幅摊铺时两幅衔接未处理好，在行车荷载作用下形成纵缝；有时车辙边缘也会发生纵裂缝。

3施工时要注意的问题

在施工过程中从以下几方面进行控制：①首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和湿缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。②严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量，混合料的含水量不能超过压实，需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。③半刚性基层碾压完成后，要及时养生。半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。④透层或封层完成后，应尽快铺筑沥青面层。⑤采用合适的沥青面层厚度，确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。⑥要挑选符合各项规范要求的沥青，特别要对沥青针入度、延度指标严格把关。⑦透层油、粘层油沥青应采用与沥青混凝土同一种的沥青，油石比的选择应考虑粘层油、透层油返油时的影响。⑧在沥青混凝土施工期间，交通管制必须有专人负责，禁止非施工车辆上路，防止上路机械漏油，保持路面干净整洁。

4结 语

沥青路面由于具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点，是我国公路主要的路面结构形式。由于行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工质量原因，沥青路面容易产生裂缝，导致渗水，危害面层和基层。在施工时应采取各种手段，有效控制沥青路面裂缝的发生，保障沥青路面的路用性能。

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